12.2 Циклы обращения к магистрали.

Процессы передачи информации по магистрали называются циклами обращения к магистрали. За один цикл передается один байт или одно машинное слово. Существуют несколько типовых циклов обращения к магистрали:

- чтение памяти и запись в память;

- при изолированном вводе/выводе - чтение порта ввода и запись в порт вывода;

- чтение памяти программ (для архитектуры Гарвардского типа).

В зависимости от числа типовых циклов обращения к магистрали шина управления СВ должна содержать соответствующее число линий для синхронизации и управления процессами обмена. К типовому набору сигналов управления относятся:

СLС - сигнал синхронизации;

- сигнал чтения;

- сигнал записи;

/IО - выбор пространства памяти или ВВ;

СОD - выбор памяти программ.

Для отражения состояния шин во времени (передача информации, неопределенное состояние, неустановившееся состояние, высокоимпедансное состояние -z), а также последовательности работы различных устройств МПС используют временные диаграммы изменения сигналов.

Пример диаграммы, отражающей различные состояния шины , приведен на рис. 12.5.

Рис.12.5

Интервалу времени t<t₀ соответствует неопределенное состоя-ние шины; интервалам [t₀ ,t₁ ], [t₂ ,t₃ ], [t₄ ,t₅ ], [t₆ ,t₇ ] -неустановившееся состояние линий (процессы переключения); интервалам [t₁ ,t₂ ],[t₃ ,t₄ ],t>t₇ – соответствует состояние, при котором информация на линиях установлена; на интервале [t₅,t₆] - линии шины находятся в высоко-импедансном состоянии.

Причинно-следственные связи между сигналами на временных диаграммах отражают при помощи специальных стрелок.

Примеры временных диаграмм передачи данных по трехшинной магистрали приведены на рис.12.6. и по двухшинной магистрали - на рис.12.7.

Рис 12.6.

Рис.12.7.

Из представленных временных диаграмм следует, что периферийные модули, к которым происходит обращение МП (память) успевают отреагировать на стробы RD и WR. В этом случае говорят о синхронном режиме работы магистрали, который обеспечивает безусловную передачу данных со скоростью, определяемой МП.

Для организации надежного обмена данными с медленными периферийными устройствами в состав шины управления вводят специальную линию "подтверждения обмена" ХАСК. При этом МП, в каждом цикле обмена перед снятием активных уровней сигналов RD или WR, проверяет линию ХАСК, контролируя установку внешним устройством Exchange Acknowledge сигнала подтверждения обмена. При наличии подтверждения обмена МП начинает выполнение другой команды, в противном случае он переходит в состояние ожидания, в котором периодически (с периодом следования импульсов СLК) тестирует линию ХАСК до момента появления на ней сигнала подтверждения обмена. Организованный таким образом обмен называется асинхронным режимом работы системной магистрали.

Диаграмма сигналов, соответствующая асинхронному режиму работы системной магистрали приведена на рис. 12.8.